Lightagtylyk diod aýratyn dioddyr. Adaty diodlar ýaly, ýagtylyk çykaryjy diodlar ýarymgeçiriji çiplerden durýar. Bu ýarymgeçiriji materiallar p we n gurluşlaryny öndürmek üçin öňünden ýerleşdirilýär ýa-da dopirlenýär.
Beýleki diodlar ýaly, ýagtylyk çykarýan dioddaky tok p polýusyndan (anod) n polýusyna (katod) aňsatlyk bilen akyp biler, ýöne ters tarapa däl. Iki dürli göteriji: deşikler we elektronlar elektrodlardan p we n gurluşlaryna dürli elektrod naprýa .eniýelerinde akýar. Deşikler we elektronlar birleşip, birleşende, elektronlar has pes energiýa derejesine düşýärler we foton görnüşinde energiýa goýberýärler (fotonlar köplenç ýagtylyk diýýäris).
Çykýan ýagtylygyň tolkun uzynlygy (reňki) p we n gurluşlaryny emele getirýän ýarymgeçiriji materiallaryň zolakly energiýasy bilen kesgitlenýär.
Silikon we germaniý gytaklaýyn zolakly materiallar bolansoň, otag temperaturasynda elektronlaryň we deşikleriň rekombinasiýasy radiasiýa däl geçişdir. Şeýle geçişler fotonlary goýbermeýär, energiýany ýylylyk energiýasyna öwürýär. Şonuň üçin kremniý we germaniý diodlary ýagtylyk çykaryp bilmeýärler (olar gaty pes temperaturada ýagtylyk çykararlar, bu aýratyn burçda kesgitlenmeli we ýagtylygyň ýagtylygy aýdyň däl).
Lightagtylyk diodlarynda ulanylýan materiallaryň hemmesi göni zolakly materiallar, şonuň üçin energiýa foton görnüşinde çykýar. Bu gadagan zolak energiýalary ýakyn infragyzyl, görünýän ýa-da ultramelewşe zolaklarda ýagtylyk energiýasyna gabat gelýär.
Bu model, elektromagnit spektriň infragyzyl böleginde ýagtylyk berýän LED-ni simulasiýa edýär.
Ösüşiň başlangyç döwründe galiý arsenidini (GaAs) ulanýan ýagtylyk diodlary diňe infragyzyl ýa-da gyzyl çyra çykaryp biler. Materiallar ylmynyň ösmegi bilen täze döredilen ýagtylyk çykaryjy diodlar has ýokary we ýokary ýygylyklar bilen ýagtylyk tolkunlaryny çykaryp biler. Häzirki wagtda dürli reňkdäki ýagtylyk çykaryjy diodlar ýasalyp bilner.
Diodlar, adatça, N görnüşli substratda gurlup, onuň ýüzüne P görnüşli ýarymgeçirijiniň gatlagy goýulýar we elektrodlar bilen birleşdirilýär. P görnüşli substratlar az duş gelýär, ýöne ulanylýar. Köp täjirçilik ýagtylyk diodlary, esasanam GaN / InGaN, ýakut substratlaryny hem ulanýarlar.
Yşyk-diodly indikatorlary öndürmek üçin ulanylýan materiallaryň köpüsinde gaty ýokary refraktiw görkezijiler bar. Bu, ýagtylyk tolkunlarynyň köpüsiniň howa bilen interfeýsdäki materialda gaýtadan şöhlelenýändigini aňladýar. Şonuň üçin ýagty tolkun çykarmak LED-ler üçin möhüm mowzuk bolup, köp gözleg we ösüş bu mowzuga gönükdirilendir.
Yşyk-diodly indikatorlar (ýagtylyk çykaryjy diodlar) bilen adaty diodlaryň arasyndaky esasy tapawut, olaryň materiallary we gurluşy bolup, elektrik energiýasyny ýeňil energiýa öwürmekde netijeliliginde ep-esli tapawutlara sebäp bolýar. Yşyk-diodly lampalaryň ýagtylygy çykaryp biljekdigini we adaty diodlaryň näme üçin edip bilmejekdigini düşündirmek üçin käbir möhüm nokatlar:
Dürli materiallar:Yşyk-diodly indikatorlar galiý arsenidi (GaAs), galiý fosfidi (GaP), galiý nitridi (GaN) we ş.m. ýaly III-V ýarymgeçiriji materiallary ulanýarlar. Bu materiallar göni zolakly bolup, elektronlara fotonlary (ýagtylygy) göni bökmäge we goýbermäge mümkinçilik berýär. Dinönekeý diodlar, adatça gytaklaýyn zolakly kremnini ýa-da germaniýany ulanýarlar we elektron bökmek esasan ýagtylyk däl-de, ýylylyk energiýasy görnüşinde ýüze çykýar.
Dürli gurluş:Yşyk-diodly indikatorlaryň gurluşy ýagtylygyň emele gelmegini we zyňyndylaryny optimizirlemek üçin niýetlenendir. Yşyk-diodly indikatorlar, fotonlaryň emele gelmegine we çykmagyna kömek etmek üçin pn çatrygynda belli bir dopant we gatlak gurluşlaryny goşýarlar. Dinönekeý diodlar tokyň düzediş funksiýasyny optimizirlemek üçin döredilip, ýagtylygyň döremegine ünsi jemlemeýär.
Energiýa zolagy:Yşyk-diodly materialyň uly zolakly energiýasy bar, bu geçiş döwründe elektronlar tarapyndan çykýan energiýanyň ýagtylyk görnüşinde görünmek üçin ýeterlik derejede ýokarydygyny aňladýar. Ordinaryönekeý diodlaryň material zolakly energiýasy az we elektronlar esasan geçiş wagtynda ýylylyk görnüşinde çykýar.
Lýumensensiýa mehanizmi:LED-iň pn çatrygy öňe saýlananda, elektronlar n sebitinden p sebtine geçýär, deşikler bilen birleşýär we ýagtylyk döretmek üçin foton görnüşinde energiýa goýberýär. Adaty diodlarda elektronlaryň we deşikleriň rekombinasiýasy esasan radiasiýa däl rekombinasiýa görnüşinde bolýar, ýagny energiýa ýylylyk görnüşinde çykýar.
Bu tapawutlar, adaty diodlar işlemeýän wagtynda yşyk-diodly indikatorlara ýagtylyk çykarmaga mümkinçilik berýär.
Bu makala internetden gelýär we awtorlyk hukugy asyl awtora degişlidir
Iş wagty: Awgust-01-2024